Downsizing, efektivita, zlepšovanie momentovej charakteristiky – pojmy, ktoré dnes v súvislosti s modernými motormi počúvame stále častejšie. Kto chce uspieť, nemôže sa zvyšovaniu špecifického výkonu svojich agregátov vyhýbať. A často sa jedinou cestou k dosiahnutiu tohto cieľa stáva prepĺňanie.
Všimli ste si, ako radikálne v poslednom období stúpol podiel prepĺňaných motorov? To, čo bolo kedysi výsadou rýchlych športových áut, dnes nájdete aj v malých rodinných hatchbackoch. Pravdou je aj to, že v dobách nedávno minulých mali ľudia pred pojmom „turbo“ rešpekt. Dnes je vzrušenie z prítomnosti turba pod kapotou minulosťou a už dávno neplatí, že prepĺňanie má motor len kvôli dosahovaniu maximálnych možných výkonov. Mnohokrát ide skôr o vyhladenie výkonových kriviek a vylepšenie celkového prejavu motora. S rozšírením prepĺňania však stúpa aj počet vodičov, ktorí nemajú so zásadami používania turbodúchadlom prepĺňaných motorov žiadne skúsenosti.
Foto: Garrett
Neustále ma prekvapujú názory, že moderné motory už prehnane citlivý prístup nepotrebujú a sú stavané tak, aby znášali čokoľvek. Ktosi mi dokonca tvrdil, že vodné chladenie turbodúchadla všetky problémy dávno vyriešilo. Nie je to pravda! Aj to najmodernejšie turbodúchadlo je citlivá súčiastka a tak ako celý zvyšok auta, aj ono sa musí používať podľa určitých zásad.
Najcitlivejšou súčiastkou turbodúchadla sú ložiská a rotor, ktorý má na jednej strane turbínové a na druhej kompresorové koleso. Výfukové plyny poháňajú turbínové koleso spojené hriadeľom s kompresorovým kolesom. To na druhej strane nasáva zo sania čerstvý vzduch a po stlačení plní valce motora. Takto stlačený vzduch sa dokáže zohriať na 180 °C, preto pred vstupom do valcov často prechádza cez medzichladič stláčaného vzduchu.
Pohromou je náhle vypnutie rozpáleného motora
Ložiská rotora turbodúchadla sú mazané motorovým olejom, ktorý vytvára medzi hriadeľom rotora a klznou plochou ložiska tenký olejový film. Pri normálnom tlaku v olejovom okruhu olej stíha ložiská rotora chladiť aj pri jeho maximálnych otáčkach (150 – 250 000 min-1). Okrem mazania ich zároveň ochladzuje, v niektorých prípadoch sú dokonca chladené aj vodou z chladiaceho okruhu motora (napr. motory Renault 2.0 dCi, VW 1.2 TSI…).
Foto: Garrett
Keď sa motor po vypnutí zastaví, roztočený rotor turbodúchadla zastavuje pozvoľna, čo znamená, že sa stále točí, aj keď olejové čerpadlo už dávno stojí a olej prestane v okruhu prúdiť. Toto sú pre ložiská rotora najrizikovejšie chvíle. Každé turbodúchadlo je však konštruované tak, aby zastavenie motora prežilo bez ujmy. Horšia situácia nastane, keď tesne pred vypnutím motora pridáte plyn, čím rotor turbodúchadla roztočíte na vyššie otáčky a dlhšie sa točí „na sucho“.
Najhoršou situáciou je, keď bol motor krátko pred vypnutím vystavený zaťaženiu (napr. jazda max. rýchlosťou, stúpanie do prudkého kopca, jazda po okruhu). Vtedy je turbodúchadlo doslova žeravé. Vypnutím motora zastavíte prúdenie oleja okolo horúcich ložísk, kde sa tenký film stojatého oleja takmer okamžite spečie a vytvorí tvrdý karbón, ktorý dovtedy chránené ložiská jednoducho poškodí. Vodou chladené ložiská znášajú takéto momenty lepšie, ani tie však nedokážu takéto surové zaobchádzanie tolerovať večne.
S prepĺňaným motorom musíte vedieť jazdiť
Aj prepĺňaný motor dokáže spoľahlivo slúžiť dlhé roky, podmienkou je len jeho správne používanie. Najmä pri referentských služobných autách mladým vodičom často na výdrži auta nezáleží, preto s ním jazdia ako o život aj keď nemusia a po jazde ich rozpálené motory snáď zo zásady okamžite vypínajú. Atmosférický agregát v Dacii Sandero si s tým poradí, prepĺňané Clio 1.2 TCe už toľko šťastia mať nemusí. Stretol som sa s prípadmi, keď bolo turbodúchadlo služobnej Octavie zrelé „na odpis“ už po 30 000 km.
Foto: Garrett
Ak už jazdíte na prepĺňanom aute, počkajte, kým sa jeho motor zohreje na prevádzkovú teplotu (voda aj olej) a až potom ho zaťažujte naplno. Naopak, po jazde do prudkého kopca, alebo pri zastavení na diaľničnom odpočívadle nechajte motor pred vypnutím chvíľku vychladnúť pri voľnobežných otáčkach (1 –2 min). Ešte optimálnejšie je turbodúchadlo chladiť tesne pred koncom jazdy znížením jeho zaťaženia, ak sa však nedá, nútený voľnobeh je účinným náhradným riešením. Dodržiavaním týchto jednoduchých zásad ušetríte techniku a v konečnom dôsledku aj peniaze, či už svoje, alebo služobné.
Pískanie neveští nič dobré
Neprirodzené pískanie turbodúchadla býva obyčajne spôsobené mechanickým poškodením jeho rotora (napríklad nasatím drobnej nečistoty), ktorý stratí pôvodnú vyváženosť a začne nadmerne zaťažovať ložiská uloženia rotora. Počas veľmi krátkeho času vzniknú v takto poškodenom turbe vôle a rotor začne nebezpečne kmitať. V extrémnych prípadoch sa vôľa zväčší natoľko, že rotor príde do kontaktu so skriňou turbodúchadla, čím sa jeho lopatky okamžite zničia. K takýmto prípadom však často nedochádza, pretože ak je vôľa veľká, skôr sa stane, že turbo už nedokáže vyvinúť potrebný tlak a spotrebováva toľko oleja (dostáva sa okolo ložísk do sania), že každého aspoň priemerne inteligentného vodiča takýto stav donúti pristúpiť k náprave.
Foto: Garrett
Olej v saní robí obrovské škody
Keď je už turbodúchadlo „chytené“ a motor začína spaľovať olej, ktorý sa do sania dostáva okolo jeho ložísk, radikálne sa znižuje jeho životnosť. Olej sa nedokáže v spaľovacích priestoroch dokonale spáliť, vytvára karbónové usadeniny, zaťažuje katalyzátor a čo je možno ešte horšie, usádza sa na povrchu piestov, čím na povrchu vytvára akúsi tepelne izolačnú vrstvu a zhoršuje ich chladenie.
Častou príčinou je zanedbaný vzduchový filter
Mnohí motoristi podceňujú úlohu vzduchového filtra a jeho pravidelné výmeny. Práve tento filter sa však stará o to, aby sa do sania k turbodúchadlu dostával čistý vzduch bez mechanických nečistôt. Ak jazdíte v prašnom prostredí, filter sa upchá pred pravidelnou výmennou a podtlak, ktorý vzniká tesne za filtrom spôsobuje jeho zvýšené mechanické namáhanie, prípadne deformácie a následné nasávanie neprefiltrovaného vzduchu. Stačí minimálny úlomok, ktorý sa dostane na lopatku rotora roztočeného na 200 000 otáčok a bez problémov z nej kúsok odlomí. V priebehu milisekundy rotor stratí vyváženie a nastanú problémy, o ktorých som písal vyššie.
Životne dôležité výmeny oleja
Pre bezproblémové dlhodobé fungovanie turbodúchadla je životne dôležitý dobrý stav motorového oleja. Musí byť čistý, nezriedený palivom (nekontaminovaný) a v žiadnom prípade nesmie byť plný karbónových usadením. Prepĺňané motory preto majú zvyčajne prísnejšie stanovené intervaly výmen oleja. Občas však narazíme na prílišné šetrenie medzi výmenami a variabilné servisné intervaly, ktoré sa v praxi často podpisujú pod zhoršený stav turbodúchadiel. Ak sa totiž olej plný mechanických nečistôt dostane k ložiskám turbodúchadla, je to začiatok ich postupného konca.
Volkswagen
Škoda
Kia
Hyundai
Nissan
Citroen
Toyota
Suzuki
Honda